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夜间水汽交换过程是生态系统水分循环的一个重要组成部分,对维持生态系统水量平衡和植物生理发育具有十分重要的意义。然而关于荒漠化生态系统夜间水汽交换过程动态机理的研究依然薄弱。本研究采用涡度相关法(EC)于2012-2014年对毛乌素沙地沙生灌木生态系统的水热通量进行连续观测,同时监测环境因子,分析了夜间水汽交换过程的动态变化及受非生物因子控制机理。主要研究结果如下:(1)研究区空气温度(Ta),空气相对湿度(RH),饱和水汽压差(VPD),10 cm土壤体积含水率(VWC10)和30 cm土壤体积含水率(VWC30)的三年年均值分别为 9.5℃,48.44%,0.73 kPa,0.069 m3 m-3 和 0.082 m3 m-3。RH在生长季中后期保持较高值,VPD在每年4-6月保持较高值。2013年年平均VWC30<0.08 m3 m-3,为干旱年。2014年经历了春季干旱。风速(Ws)集中在1.0～3.0 m s-1,且在生长季旺期(6-8月)保持较低值。(2)夜间Rn,G和H几乎为负,同时存在着夜间水汽凝结(CN)和夜间蒸散发(ETN)。H与Rn的比值(H/Rn)和波文比(h/LE,β)的月均值在7月最小,蒸发率(LE/Rn,EF)和Priestley-Taylor系数(α)的月均值在7月最大,表明该生态系统在夏季(尤其在7月)蒸散发(ET)强烈。2012-2014年半小时尺度全年EBR分别为0.79,0.79和0.72,夜间EBR分别为0.48,0.56,054。采用EC法获取的夜间LE数据分析夜间水汽交换过程动态和机理是可行的。(3)CN的日平均值为0.15±0.08 mm,CN发生天数平均占全年的78%。CN多发生于夏秋季,较少发生于春冬季。CN与Ta,RH,Ws和降雨呈正相关,与VPD,VWC10和G呈负相关,其中RH起主导作用。当RH<75%时,CN随着RH增加而缓慢上升,当RH>75%时,CN显著增大。CN年总量是降雨量的12.5%。年水汽输入量能够满足生态系统ET需求。CN在降雨较少或无降雨的月份,对缓解ET造成的生态系统水分的损失,维持植物的正常生长发育起着重要作用。Penman-Monteith方程可以较准确估算CN量。Penman-Monteith方程与LWS相结合的方法估算CN量比EC所得值偏小。(4)ETN在一年中随时间变化先增加后减小,在夏季(6-8月)达到最大值。ETN与Ta,VPD,Ws成正相关,与VWC10和VWC30成负相关。不同年际间生长季ETN主要受Ta影响,而年际间ETN的变化差异还受土壤水控制。调控ETN的主要环境因子因物候期不同而呈现差异:在展叶期,Ta,VPD,VWC10,VWC30和Ws共同影响ETN。完全展叶期,ETN主要受Ta、VPD和Ws控制。在变色期,Ta,VPD和VWC10是影响ETN的主要因子。综合来讲,在不同年际生长季和不同物候期Ta是控制ETN的主要控制因子。三年ETN的年总量平均为10.0 mm,占ET的百分比为3.7%。(5)2012-2014年日夜间水汽净交换量(NNVE)主要表现为CN,年总量分别为42.9 mm、28.0 mm和19.4 mm,NNVE在生长季中后期保持较高值。生长季NNVE平均占全年的百分比为66.2%。本研究揭示了毛乌素沙地沙生灌木生态系统夜间水汽交换(CN和EN)的动态机理及其对水量平衡的作用,可为我国干旱生态系统水量平衡研究领域提供新的补充,同时为干旱区植被恢复和水分利用提供决策支持。